Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Структурный и кинематический анализ механизмов

.pdf
Скачиваний:
115
Добавлен:
01.05.2014
Размер:
897.38 Кб
Скачать

Рис. 18

4.Построение кинематических диаграмм

Спомощью кинематических диаграмм перемещений, скоростей и ускорений какой-либо точки можно проследить изменение кинематических параметров точки за полный цикл движения механизма.

Кинематические диаграммы строятся для точки Е ползуна. График «перемещение-время» S Е = f (t) строится по траектории движения точки Е,

график «скорость-время» VЕ = f (t)

из годографа скорости точки Е, график

«ускорение-время» aE = f (t) из

графика - «скорость-время» методом

графического дифференцирования.

Правильность построения графика

aE = f (t) проверяется тремя значениями ускорений, полученными из планов ускорений.

Строим систему координат графика перемещений (рис. 19а). По оси ординат откладываем перемещение точки Е, по оси абсцисс – время.

Откладываем время одного цикла движения механизма произвольным отрезком

31

E0 E1 .
E0 E1

В. Для рационального использования поля чертежа принимаем В=180мм. При

длительности цикла T = 2π ω1 , масштаб времени по

оси абсцисс

будет

μt =T / B, с/ мм. Делим отрезок на 12 равных частей.

Точки 1, 2, 3

и т.д.

соответствуют моментам времени, когда механизм занимает 1, 2, 3 и т.д. положения.

Перемещение точки Е при движении кривошипа из нулевого положения в первое выражается отрезком Если отрезок измерить

непосредственно на схеме механизма и отложить ординату, равную его длине в первом положении, во втором – отрезок E0 E2 , в третьем – отрезок E0 E3 и т.д.,

то масштаб μS перемещения графика совпадает с масштабом μl длин схемы

механизма.

Соединив концы

ординат плавной кривой получим график

S E = f (t) .

Перемещение E0 E1

можно отложить произвольной ординатой,

тогда μS μl и величины ординат определяются пересчетом. Так, во втором

положении ордината

равна E0 E2 μl / μS ,

в третьем -

E0 E3 μl / μS ,и т.д. При

построении графика

S Е = f (t) нужно

так выбрать

масштаб μS , чтобы

наибольшая ордината графика была равна приблизительно 100 мм.

Построение графика VE = f (t)

Под графиком перемещения точки Е строим новую систему координат для графика скоростей (рис. 19б). Величины ординат на графике VE = f (t) есть длины векторов скоростей для точки Е, взятые из годографа скоростей для этой

точки. При равенстве масштабов по оси ординат графика VE = f (t) μV'

 

и

совмещенного

плана скоростей μV = μV' . Ордината в первом

положении

графика равна отрезку pV e1 , во втором положении – отрезку pV e2

и т.д.

 

 

 

 

Если

μ'

μ

V

, ордината графика в i-ом положении будет

p

e μ

V

/ μ

V

,

 

V

 

 

V

i

 

 

где pV ei -

длина вектора скоростей на плане в точке Е в i-ом положении

32

механизма. При выборе масштаба наибольшая ордината графика должна быть примерно 120…150 мм.

Построение графика aE = f (t)

График aE = f (t) строится из графика VE = f (t) методом графического дифференцирования. Для этого под графиком VE = f (t) строим оси координат

0aE ,0t (рис. 19в) и на продолжении оси 0t влево откладываем произвольный отрезок 0π1 равный Н (примерно 30-40 мм). Кривую скорости на всех участках заменяем хордами, соединяющими концы ординат. Из точки Е, проводим лучи, параллельные хордам до пересечения с осью ординат. Точки графика aE = f (t)

найдутся на пересечении прямых, проведенных через точки пересечения лучей с осью ординат параллельно оси абсцисс и отрезков, восстановленных из середин соответствующих участков. Так, на участке 0-1 точка пересечения луча, параллельного хорде на первом участке графика VV = f (t) , сносится горизонтальной прямой на середину первого участка графика aV = f (t) . На участке 1-2 точка пересечения луча, параллельного хорде на втором графике VV = f (t) , сносится горизонтальной прямой на середину второго участка графика aV = f (t) и т.д. Чтобы получить величину ординаты ускорения в нулевом и двенадцатом положениях, нужно дополнительно построить среднее значение aE для одного-двух участков следующего цикла. Соединив плавной кривой точки, соответствующие последним участкам первого цикла и первым участкам следующего цикла, отсечем на крайней правой оси ординат отрезок, который следует отложить на крайней левой оси ординат цикла. После этого окончательно достраиваем всю кривую, как это указано на рисунке 19 штриховыми линиями.

Масштаб графика ускорений определяем по формуле:

 

 

μ'

 

μa =

V

, м/ с2 мм.

(15)

 

 

μV

 

33

 

μ

 

μ

π

μ

 

 

Рис. 19

 

34

Литература

1.Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. – М.: Наука, 1975.

2.Баранов Г.Г. Курс теории механизмов и машин. - М.: Машиностроение, 1975.

3.Кореняко А.С. и др. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. – Киев: Вища школа, 1970.

4.Иванов М.Е., Павленко В.С. Теория механизмов и машин. Решение задач по структуре, кинематике и кинетостатике плоских рычажных механизмов. – Киев: Вища школа, 1977.

ОГ Л А В Л Е Н И Е

стр Введение…………………………………………………………………….3

Раздел 1

1.Структурный анализ механизмов………………………………………4

Раздел II. Кинематическое исследование механизмов

1.Основные задачи и методы……………………………………………10

2.Построение траекторий движения характерных точек

механизма…………………………………………………………………..10 3. Построение совмещенного плана скоростей и планов ускорений……………………………………………………………………16

4. Построение кинематических диаграмм………………………………..32

Литература………………………………………………………………………….36

35

Владимир Алексеевич Чуфистов Людмила Сергеевна Шувалова

СТРУКТУРНЫЙ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ

Методические указания к курсовому проектированию

по теории механизмов и машин

Редактор А. Н. Прохорова

Подписано в печать 4.05.01. Объем 2.5 п. л. Тираж 100 экз. Зак.

ИТЦ «МАТИ – РГТУ им. К.Э.Циолковского Берниковская наб., 14

36